High capacity oceanographic lithium battery pack
உயர் திறன் கொண்ட கடல்சார் லித்தியம் பேட்டரி பேக் என்பது கடலியல் வல்லுநர்களால் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வகை பேட்டரி பேக் ஆகும். இயற்பியல் கடல்சார் வல்லுநர்கள் நீண்ட கால வரிசைப்படுத்தல்களுக்கு அதிக திறன் கொண்ட லித்தியம் பேட்டரி பொதிகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர், இது வரிசைப்படுத்தல்களின் காலத்தை நீட்டிக்கவும் மேலும் தரவுகளை சேகரிக்கவும் செய்கிறது. கடலியல் வல்லுநர்கள் பெரும்பாலும் அடைய கடினமாக இருக்கும் தொலைதூர தளங்களில் வேலை செய்கிறார்கள். இந்த தொலைதூர தளங்களுக்குச் செல்வதற்கான செலவு, பெரும்பாலும் கப்பல் மூலம், ஒரு விசாரணையின் செலவில் ஆதிக்கம் செலுத்தலாம். இது கடலியல் வல்லுநர்களை தங்கள் வரிசைப்படுத்தலின் காலத்தை நீட்டிக்க ஊக்குவிக்கிறது, இதனால் அவர்கள் அடிக்கடி வருகை தர முடியாது. இதன் பொருள், மற்றவற்றுடன், அவற்றின் பேட்டரி பொதிகளின் திறனை அதிகரிப்பது. பயன்பாட்டிற்கான காரணங்கள் முடிந்தால், கடலியல் வல்லுநர்கள் கார மின்கலன்களைப் பயன்படுத்துகிறார்கள், ஏனெனில் அவை மலிவானவை மற்றும் எளிதில் கிடைக்கின்றன. இருப்பினும், கார பேட்டரிகள் போதுமான திறனை வழங்காதபோது, கடலியல் வல்லுநர்கள் லித்தியம் பேட்டரி பொதிகளை நாடுகிறார்கள், அவை மூன்று மடங்கு திறனை வழங்க முடியும். லித்தியம் தியோனைல் குளோரைடு வேதியியலை அடிப்படையாகக் கொண்ட பேட்டரி பொதிகள் அல்கலைன் பேட்டரி பொதிகளை விட அதிக விலை கொண்டவை, ஆனால் அவை எடையில் சுமார் 60 சதவீதம் (இரண்டும் அளவின் அடிப்படையில்) சுமார் மூன்று மடங்கு ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்குகின்றன. லித்தியம் மின்கலன்கள் மற்ற நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளன. அவை மிகக் குறைவான வாயுவை உற்பத்தி செய்கின்றன, மேலும் உற்பத்தி செய்யப்படும் எரிவாயு ஹெர்மெடிக் முறையில் சீல் செய்யப்பட்ட உலோக கொள்கலன்களில் உள்ளது. பேக்கின் வாழ்நாளில் மின்னழுத்தம் ஒரு அல்கலைன் பேக்கின் மின்னழுத்தத்தை விட கணிசமாக குறைவாக மாறுபடும். குறைந்த மின்னோட்ட லித்தியம் செல்கள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த சுய-வெளியேற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன, அவை 10 ஆண்டுகளில் அவற்றின் திறனில் 10 சதவீதத்திற்கும் குறைவாகவே இழக்கின்றன. பேட்டரி பேக் டிசைன் டாப்ளர் லிமிடெட் கடல்சார் பேட்டரி பேக்குகள் ஹைப்ரிட் லேயர் கெப்பாசிட்டர்கள் (எச். எல். சி) எனப்படும் சிறிய ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய செல்களுடன் இணைந்த டாடிரனின் டி. எல் 6930 குறைந்த மின்னோட்ட லித்தியம் தியோனைல் குளோரைடு முதன்மை செல்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. குறைந்த மின்னோட்ட லித்தியம் செல்கள் பல பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான மின்னோட்டங்களை வழங்க முடியாது, ஆனால் அவை அதிக மின்னோட்ட செல்களை விட அதிக ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது. உயர் மின்னோட்ட செல்கள் சுழல் காய மின்முனைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதாவது செல்லின் உள்ளே ஒரு சுழலில் மூடப்பட்ட தாள்களில் கட்டப்பட்ட மின்முனைகள். தாள்களின் பெரிய மேற்பரப்பு பகுதி செல் வழங்கக்கூடிய மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கிறது. குறைந்த மின்னோட்ட செல்கள் பாபின் மின்முனைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது ஒரு எளிய வடிவமைப்பாகும், இது ஒரு உள் அனோட், உலோக லித்தியத்தின் வெளிப்புற அடுக்கு மற்றும் இரண்டிற்கும் இடையில் எலக்ட்ரோலைட்டைக் கொண்டுள்ளது. இந்த வடிவமைப்பு உற்பத்தி செய்ய குறைந்த செலவாகும், மேலும் இது அதிக ஆற்றலை சேமிக்கிறது. செல் பண்புகள் TL6930 செல்கள் வழக்கமான கடல் வெப்பநிலை (0-40 °C) மற்றும் வழக்கமான கடல் வரிசைப்படுத்தல்களுக்கு (1 மாதம்-2 ஆண்டுகள்) நன்றாக வேலை செய்கின்றன. 5-10 °C வெப்பநிலையில், ஒரு TL6930 ஒரே அளவிலான அல்கலைன் செல்லின் ஆற்றலை விட மூன்று மடங்கு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. அந்த வேறுபாட்டின் பெரும்பகுதி லித்தியம் கலத்தின் அதிக மின்னழுத்தத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது (பெயரளவில் 3.8 வி. டி. சி எதிராக 1.5 வி. டி. சி). படம். இரண்டு செல்களும் ஒரே தொடர்ச்சியான சக்தியை வழங்குகின்றன என்று கருதி, இந்த செல்களில் உள்ள மின்னழுத்தம் காலப்போக்கில் எவ்வாறு மாறுபடுகிறது என்பதற்கு 1 ஒரு உதாரணத்தை வழங்குகிறது. லித்தியம் செல் ஒரு கார உயிரணுவை விட 3 மடங்கு நீண்ட காலம் நீடிக்கும், மேலும் அதன் வாழ்நாளில் அதிக நிலையான மின்னழுத்தத்தைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. முதன்மை லித்தியம் செல்கள் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லித்தியம் செல்களின் திறனை விட பல மடங்கு திறன் கொண்டவை. கலப்பின அடுக்கு மின்தேக்கிகள் பெரும்பாலான கடல்சார் கருவிகள் பெரும்பாலான நேரங்களில் குறைந்த சக்தியைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் அவற்றுக்கு குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே அதிக நீரோட்டங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இரிடியம் வழியாக தரவை டெலிமீட்டர் செய்யும் கருவி அமைப்புகள் மற்றும் ஒலி மோடம்கள் (எ. கா. பென்தோஸ் அல்லது லிங்க்-குவெஸ்ட்). உயர் சக்தி ஒலி பரிமாற்றங்களை ஆதரிக்க உயர் மின்னோட்டத்தின் குறுகிய துடிப்புகளும் ஏடிசிபிகளுக்குத் தேவைப்படுகின்றன. குறைந்த மின்னோட்ட லித்தியம் பேட்டரி பொதிகளை அதிக மின்னோட்டத்தின் குறுகிய துடிப்புகளை வழங்குவதற்கு எச். எல். சி. க்கள் முக்கியமாகும். எச். எல். சி. க்கள் உண்மையில் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லித்தியம் செல்கள் ஆகும், அவை குறுகிய மின்னழுத்த வரம்பில் பெரிய மின்தேக்கிகளைப் போல செயல்படுகின்றன (படம். 2). செல் ஏற்பாடு கடலியல் வல்லுநர்களால் பயன்படுத்தப்படும் பெரும்பாலான கார பேட்டரி பொதிகள் செல்களின் சரங்களுடன் கட்டப்பட்டுள்ளன. ஒரு பொதுவான அல்கலைன் பேட்டரி பேக் பெரும்பாலும் அல்கலைன் செல்களின் பல சரங்களைக் கொண்டுள்ளது, இவை அனைத்தும் மொத்த திறனை அதிகரிக்க இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. பருப்பு வகைகள் பிளஸ் பொதிகள் இதற்கு நேர்மாறான அணுகுமுறையை எடுக்கின்றன. பைகள் இணையான முதன்மை செல்களின் "கிளைகளில்" கட்டப்பட்டுள்ளன, ஒவ்வொரு கிளையும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எச். எல். சி. க்களை சார்ஜ் செய்கின்றன. அதிக மின்னோட்டங்கள் தேவைப்படும்போது எச். எல். சி பெரும்பாலான மின்னோட்டத்தை ஆதாரமாகக் கொண்டுள்ளது, பின்னர் எச். எல். சி. க்கள் முதன்மை செல்களில் இருந்து குறைந்த மின்னோட்டத்தில் மெதுவாக ரீசார்ஜ் செய்கின்றன. கலத்தின் குறைந்த மின்னோட்டம் அதை மிகவும் திறமையாக செயல்பட உதவுகிறது. உயர் மின்னோட்டம் குறைந்த மின்னோட்ட செல்களுக்குள் ஆற்றலை வெப்பமாக சிதறடிக்கிறது மற்றும் பிற தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. இவை மின் கருவிகளுக்கு கிடைக்கும் ஆற்றலைக் குறைக்கின்றன. முதன்மை லித்தியம் செல்களை எச். எல். சி. களுடன் இணைப்பது பேக் அதன் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை கருவிக்கு வழங்க உதவுகிறது. குறுக்குச் சுற்று பாதுகாப்பு படம். 3 ஒரு வழக்கமான பருப்பு வகைகள் பிளஸ் திட்டத்தைக் காட்டுகிறது. செல்களை தலைகீழாக சார்ஜ் செய்வதற்கான வாய்ப்பைக் குறைக்க ஒவ்வொரு கிளையிலும் டையோட்கள் உள்ளன. பி. டி. சி. க்கள் அல்லது நேர்மறை வெப்பநிலை குணகம் தெர்மிஸ்டர்கள் மீட்டமைக்கக்கூடிய உருகிகளாக செயல்படுகின்றன. பயண நீரோட்டத்தில் பி. டி. சி. க்கள் சூடாகத் தொடங்குகின்றன. வெப்பம் அவற்றின் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, இது இன்னும் அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் பி. டி. சி விரைவாக "சுழல்கிறது" மற்றும் பெரும்பாலான மின்னோட்டத்தை மூடுகிறது. பி. டி. சி ஒரு வழக்கமான ஏடிசிபி பேக்கில் அரிதாகவே பயணிக்கிறது, ஏனெனில் பாதுகாப்பு சுற்று என்பது குறுகிய சுற்றுகளுக்கு எதிரான முதன்மை பாதுகாப்பாகும் (சுமார் 8 ஏ க்கு மேல் உள்ள எந்த மின்னோட்டமாகவும் வரையறுக்கப்படுகிறது). பாதுகாப்பு சுற்று அதன் மின்னழுத்தம் ஒரு வரம்பிற்கு கீழே விழுவதற்கு முன்பு பேக்கை அணைக்கிறது. பேக் முழுமையாக வெளியேற்ற அனுமதிக்கப்பட்டால், ஒரு கிளை மற்றவற்றுக்கு முன் வெளியேற்றப்படலாம், இது வெளியேற்றப்பட்ட கிளையை மீதமுள்ள செல்களால் சார்ஜ் செய்ய வழிவகுக்கும். ஒரு லித்தியம் கலத்தை சார்ஜ் செய்ய எந்த முயற்சியும் ஆபத்தானது, மேலும் அதன் தொடக்க மின்னழுத்தத்தின் 75-80% இல் பேக்கை அணைக்க இது நடக்காமல் தடுக்கிறது. இந்த மின்னழுத்தத்தில், திறனில் சுமார் 3 சதவீதம் மட்டுமே உள்ளது, ஆனால் மீதமுள்ள திறன் இன்னும் முழுமையாக வெளியேற்றப்படுவதற்கு முன்பு பேக்கை அகற்ற பல ஆண்டுகள் அனுமதிக்கிறது. பணியமர்த்தலுக்கு முந்தைய சோதனை கடலியல் வல்லுநர்கள் நீண்ட கால பணிநிலைப்படுத்தல்களில் கணிசமான நேரத்தையும் பணத்தையும் செலவிடுவதால், முடிவுகளைக் காண காத்திருப்பதால், கடலியல் வல்லுநர்கள் தங்கள் சோதனைகளின் வெற்றியை உறுதிப்படுத்த பயன்பாட்டிற்கு முன் அசாதாரண முயற்சிகளை முதலீடு செய்கிறார்கள். அவர்களின் கவலைகளில் ஒன்று பேட்டரி செயலிழப்பு. டாப்லர் லிமிடெட்டின் அகௌஸ்டிக் டாப்லர் கரண்ட் ப்ரோஃபைலர் (ஏடிசிபி) பேட்டரிகள் லித்தியம் பேட்டரி பொதிகளின் ஒரு உதாரணத்தை வழங்குகின்றன, அவை ஒரு கடலியல் நிபுணர் வரிசைப்படுத்துவதற்கு முன்பு சோதிக்க முடியும். இந்த பேட்டரி பொதிகள் பொதுவாக ஆர். டி இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் வொர்க்ஹார்ஸ் சென்டினல் மற்றும் லாங் ரேஞ்சர் மற்றும் நார்டெக்கின் ஏ. டபிள்யூ. ஏ. சி ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தடிரானின் பல்ஸ் பிளஸ் தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்த லித்தியம் பொதிகள் வழக்கமான அல்கலைன் பேட்டரி பொதிகளிலிருந்து கணிசமாக வித்தியாசமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. பாதுகாப்பு சுற்று அதன் பாதுகாப்பு செயல்பாடுகளுக்கு கூடுதலாக, பாதுகாப்பு சுற்று ஒரு சுய சோதனையையும் வழங்குகிறது, இது ஒரு வரிசைப்படுத்தலுக்கு முன்னதாக பேக்கின் ஆரோக்கியத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது. அதன் பின்னால் எல். இ. டி கொண்ட ஜன்னல் இல்லையென்றால், பேக்கை குறுக்கிடக்கூடாது. பாதுகாப்பு சுற்றுகள் கொண்ட பேட்டரி பேக்குகள் மட்டுமே குறுகிய சுற்றுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் பேக்கை உடனடியாக அணைக்கிறது. சுய சோதனை பேட்டரி மற்றும் அதன் பாதுகாப்பு சுற்று செயல்படுகிறது, பேட்டரி மின்னழுத்தம் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்பிற்குள் உள்ளது, பேட்டரி 8 ஏ துடிப்பு மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியும், மேலும் பேட்டரி ஒரு குறுகிய காலத்திலிருந்து தன்னைப் பாதுகாத்துக் கொள்ளும் என்பதை சுய சோதனை குறிக்கிறது. பேட்டரி பேக் புதியது என்பதை சோதனை உறுதிப்படுத்துகிறது. ஒரு புதிய பேட்டரி சோதனைகள் பயன்படுத்தப்பட்டால், சப்ளையரைத் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும். சில சூழ்நிலைகளில், குளிர்ந்த வெப்பநிலையில் சேமிக்கப்படும் ஒரு பேட்டரி அதன் முழு அசல் திறனைக் கொண்டிருந்தாலும், அது பயன்படுத்தப்பட்டதைக் குறிக்கும் ஒரு சோதனை முடிவை உருவாக்கக்கூடும். ஒரு "நல்ல" பேட்டரி ஒரு கருவியை இயக்கத் தவறினால் என்ன செய்வது சில கருவிகள் அவற்றின் உள்ளீடுகளில் தற்போதைய வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் பொதுவான உதாரணம் ஆர். டி இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் வொர்க்ஹார்ஸ் ஆகும். ஒரு மின்னோட்ட வரம்பு தோல்வியடையும் போது, கருவி பேட்டரியின் குறுகிய சுற்று பாதுகாப்பைத் தூண்டுவதற்கு போதுமான மின்னோட்டத்தை ஈர்க்கிறது, மேலும் கருவி இயங்கத் தவறிவிடுகிறது. இது நிகழும்போது, ஏசி அடாப்டரை செருகவும் (இது ஏடிசிபியின் உள் மின்தேக்கி வங்கியை சார்ஜ் செய்கிறது), பின்னர் பேட்டரியை செருகவும். கருவி இப்போது இயல்பாக இயங்கும். "பயன்படுத்தப்பட்டது" மற்றும் "குறைக்கப்பட்டது" பாதுகாப்புச் சுற்று அதன் மின்னழுத்தம் ஒரு வரம்பிற்குக் கீழே விழும்போது அல்லது குறைந்தபட்ச எண்ணிக்கையிலான துடிப்புகளைக் கண்டறிந்தால் ஒரு பேக் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. ஒரு பேக்கைச் சோதிப்பது பொதுவாக அதை "பயன்படுத்த" போதுமானதாக இருக்காது, ஆனால் சாதாரண செயல்பாடு அதன் திறனில் 1 சதவீதம் குறைந்துவிட்ட நேரத்தில் அதை "பயன்படுத்த" வேண்டும். பாதுகாப்பு சுற்று பேக் அதன் வாழ்நாளின் இறுதி மின்னழுத்தத்திற்கு கீழே விழுந்து அணைக்கப்படும்போது "குறைகிறது". ஒரு பயன்படுத்தப்பட்ட பேக் வழக்கமாக தொடர்ந்து செயல்படும், ஆனால் ஒரு குறைக்கப்பட்ட பேக்கை இனி பயன்படுத்த முடியாது. குறிப்புகள் கடலியல் லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள்